หน้าจอ LCD 2.8 นิ้วความละเอียด 240x400 และอินเทอร์เฟซ SPI/MCU: การใช้งานบนไมโครคอนโทรลเลอร์

      หน้าจอ LCD ขนาด 2.8 นิ้วมีความละเอียด 240*400 อัตราส่วนภาพแนวตั้ง 16:9 และใช้ไดรเวอร์ IC ILI9327 หรือ ST7793  รองรับอินเทอร์เฟซ SPI/MCU/RGB และเป็นหน้าจอ LCD ที่ค่อนข้างสมบูรณ์ในตลาด เหมาะสำหรับลูกค้าที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ สามารถลดต้นทุนโดยรวมของลูกค้าได้อย่างมาก วิศวกรที่ Shenzhen Hongjia Technology จะวิเคราะห์การใช้งานบนไมโครคอนโทรลเลอร์ในบทความนี้

1. คุณสมบัติหน้าจอหลัก

ขนาดทางกายภาพ: 2.8 นิ้ว (ความยาวแนวทแยง)

ความละเอียด: 240 (กว้าง) x 400 (สูง) นี่คือหน้าจอแนวตั้งที่มีความละเอียด "แหวกแนว" (โดยปกติทิศทางการขับขี่เริ่มต้นคือกว้าง 240 สูง 400) ไลบรารี GUI หรือเครื่องมือแปลงรูปภาพจำนวนมากจำเป็นต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับขนาดนี้

ประเภทอินเทอร์เฟซ:

SPI: อินเทอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วงแบบอนุกรม, พินน้อยลง (โดยปกติจะเป็นเพียง SCK, MOSI, MISO, CS, DC, RST) ความเร็วค่อนข้างช้า เหมาะสำหรับการแสดงภาพนิ่งหรือสถานการณ์ที่มีการอัพเดตไม่บ่อยนัก นี่เป็นวิธีที่ง่ายและธรรมดาที่สุดในการควบคุมหน้าจอนี้

MCU 8/16 บิตขนาน: การส่งข้อมูลแบบขนานผ่านบัสข้อมูล 8 บิตหรือ 16 บิต ความเร็วที่รวดเร็ว อัตรารีเฟรชสูง แต่ต้องใช้พอร์ต I/O ของไมโครคอนโทรลเลอร์จำนวนมาก มักใช้ในแอปพลิเคชันที่ต้องการอัตราการรีเฟรชสูง หรือเมื่อตัวควบคุมหลักไม่มีอินเทอร์เฟซ SPI ของฮาร์ดแวร์

2. รูปแบบการใช้งานทั่วไปบนไมโครคอนโทรลเลอร์

การขับเคลื่อนหน้าจอประเภทนี้มักต้องใช้ซอฟต์แวร์สองระดับ:

A. เลเยอร์นามธรรมของฮาร์ดแวร์ระดับต่ำ

การเริ่มต้น SPI: กำหนดค่าอุปกรณ์ต่อพ่วง SPI ของ MCU ตั้งค่าขั้วนาฬิกา เฟส ลำดับบิตข้อมูล และความถี่สัญญาณนาฬิกา (ปกติจะสูงถึงสิบ MHz)

การเริ่มต้น GPIO: กำหนดค่า CS, DC และ RST เป็นโหมดเอาต์พุต

B. Screen Driver Layer (เกี่ยวข้องกับไอซีเฉพาะ)

นี่เป็นส่วนที่สำคัญที่สุด และงานหลักได้แก่:

ลำดับการเริ่มต้น: ส่งชุดคำสั่งและพารามิเตอร์เฉพาะเพื่อกำหนดค่า IC ไดรเวอร์ ซึ่งรวมถึงการตั้งค่ารูปแบบสี (เช่น RGB565) ทิศทางการสแกน การควบคุมพลังงาน ฯลฯ ต้องใช้โค้ดเริ่มต้นที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับความละเอียด 240x400 ซึ่งโดยปกติแล้วจะมาจากซัพพลายเออร์หน้าจอหรือไลบรารีโอเพ่นซอร์ส ฟังก์ชั่นการวาดภาพขั้นพื้นฐาน:

ฟังก์ชันคำสั่งเขียน/เขียนข้อมูล:  คำสั่งและข้อมูลจะแยกความแตกต่างผ่านพิน DC

ตั้งค่าฟังก์ชันหน้าต่าง: บอกไดรเวอร์ IC ถึงช่วงการแสดงผล (x_start, x_end, y_start, y_end) สำหรับการเขียนข้อมูลในภายหลัง

เขียนฟังก์ชันการเขียนพิกเซล/บล็อก: เขียนข้อมูลสีอย่างต่อเนื่องภายในหน้าต่างที่กำหนด การเขียนบล็อกเป็นกุญแจสำคัญในการรีเฟรชอย่างมีประสิทธิภาพ

3. การใช้ฟังก์ชันขั้นสูง:

ล้างหน้าจอ: เติมทั้งหน้าจอด้วยสีเดียว

จุดวาด วาดเส้น วาดสี่เหลี่ยม วาดวงกลม: ใช้งานตามฟังก์ชันการเขียนบล็อกพื้นฐาน

รูปภาพที่แสดง: เขียนข้อมูลอาร์เรย์บิตแมปที่แปลงไว้ล่วงหน้าไปยังพื้นที่ที่ระบุ

ตัวอักษรที่แสดง/ตัวอักษรจีน: รับข้อมูลดอทเมทริกซ์โดยใช้เครื่องมือแยกแบบอักษร จากนั้นจึงวาดข้อมูลดังกล่าว

4. ข้อควรระวังและการเพิ่มประสิทธิภาพเทคนิค

A. การใช้หน่วยความจำ: สำหรับความละเอียด 240x400 ที่ใช้รูปแบบสี RGB565 (16 บิต/พิกเซล) บัฟเฟอร์เฟรมเดียวต้องใช้ 240 * 400 * 2 = 192,000 ไบต์ (ประมาณ 187.5KB) ซึ่งเกินความจุ RAM ของไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่ ดังนั้นจึงมักใช้แนวทางแบบไม่มีบัฟเฟอร์หรือบัฟเฟอร์บางส่วนสำหรับการวาดแบบไดนามิก

B. ความเร็วในการรีเฟรช: ความเร็ว SPI คือปัญหาคอขวด เพิ่มความถี่สัญญาณนาฬิกา SPI สูงสุดในขณะที่ยังคงความเสถียร การเพิ่มประสิทธิภาพฟังก์ชันการเขียนบล็อก ลดค่าใช้จ่ายในการเรียกใช้ฟังก์ชัน และการใช้การถ่ายโอน DMA สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก และทำให้ CPU ว่างมากขึ้น

C. ทิศทางการสแกน: สามารถตั้งค่าไดรเวอร์ IC ให้เป็นทิศทางการสแกนที่แตกต่างกันได้ (การหมุน 0°, 90°, 180°, 270°) หากทิศทางการแสดงผลไม่ถูกต้อง จำเป็นต้องแก้ไขคำสั่ง MADCTL (การควบคุมการเข้าถึงหน่วยความจำ) ในพารามิเตอร์การเริ่มต้น

D. รูปแบบสี: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูปแบบสี (RGB565, RGB888 ฯลฯ) ที่ใช้โดย IC ไดรเวอร์ รหัสไดรเวอร์ของคุณ และไลบรารี GUI นั้นสอดคล้องกัน

        นี้หน้าจอ LCD ขนาด 2.8 นิ้วได้รับการผลิตโดยเซินเจิ้น Hongjia Technology โดยมีการผลิตมากกว่า 600,000 หน่วย แน่นอนว่า จอแสดงผลขนาด 2.8 นิ้วของเรายังมีความละเอียดอื่นๆ อีกด้วย เช่น 240*320, 480*640 และ 480*800 เป็นต้น โดยมีคุณภาพที่เชื่อถือได้และมีเสถียรภาพ โดยมีอุปทานในระยะยาวและไม่มีการหยุดการผลิต เรายินดีรับฟังคำถามผ่านทางอีเมล เราจะให้การสนับสนุนทางเทคนิคและราคาที่แข่งขันได้